Synthetische materialen Concept, soorten en voorbeelden

de synthetische materialen zijn die materialen die zijn gemaakt van gesynthetiseerde polymeren of kleine moleculen. De verbindingen die worden gebruikt om deze materialen te maken, zijn afkomstig van chemische stoffen die zijn afgeleid van aardolie of petrochemicaliën.

Verschillende chemische verbindingen worden gebruikt om verschillende soorten vezels te maken. De meeste synthetische materialen zijn gemaakt van chemicaliën die afkomstig zijn van polymeren, daarom zijn ze sterker en resistenter.

Synthetische materialen vormen bijna de helft van alle materialen die op alle gebieden van de textieltechnologie worden gebruikt. Er zijn verschillende methoden om deze materialen te maken, maar de meest voorkomende is draaien in een staat van samensmelting. In dit proces worden hoge temperaturen gebruikt om de vorm en afmetingen van vezels of synthetische materialen te veranderen en vorm te geven.

Deze materialen zijn resistent en hebben de neiging om gebruiksvriendelijke functies te bieden. Enkele van de meest voorkomende functies zijn waterbestendige materialen, rekbare materialen en vlekbestendige onderdelen.

Dit is mogelijk omdat natuurlijke vezels gevoelig zijn voor de elementen en na verloop van tijd breken; Dit betekent dat ze biologisch afbreekbaar zijn. Natuurlijke vezels zijn ook gevoelig voor beschadiging door ongedierte dat ze voedt, zoals het geval is met motten die zich voeden met katoen, wol en zijde.

Synthetische vezels zijn immuun voor deze plagen en hebben geen last van schade door blootstelling aan zon, water of olie. Enkele van de meest voorkomende synthetische materialen zijn nylon, polyester, koolstofvezel, rayon en spandex of licra.

De laatste tijd is er een hausse ontstaan ​​met betrekking tot de uitvinding van nieuwe synthetische materialen. Met technologie hebben wetenschappers nieuwe synthetische routes ontdekt om kleine moleculen samen te voegen tot grote polyesterketens met de juiste eigenschappen voor specifieke toepassingen..

Een voorbeeld hiervan zijn de polypropyleenvezels die worden gebruikt in tapijten of de polyethyleenvariëteiten die worden gebruikt voor het maken van plastic flessen. Ze zijn er ook in geslaagd om ongelooflijk sterke stoffen zoals kevlar te ontwikkelen.

Typen synthetische materialen en eigenschappen

bioplastics

Kunststoffen worden niet afgebroken, dus ze zijn een grote bron van milieuvervuiling. Bovendien zijn de meeste kunststoffen afgeleid van ruwe olie, die niet hernieuwbaar is.

Maar technologie heeft het mogelijk gemaakt om hernieuwbare bronnen om te zetten in kunststoffen en synthetische rubber. Deze stoffen zijn duurzaam omdat ze fossiele bronnen bevatten en hoewel ze nog niet biologisch afbreekbaar zijn, is het een grote vooruitgang voor de wetenschap.

nylon

Het is een familie van synthetische polymeren en werd voor het eerst geproduceerd in 1935; Het was de eerste synthetische vezel geproduceerd in massa. Dit kwam door de noodzaak om Aziatische zijde en hennep in de parachutes te vervangen tijdens de Tweede Wereldoorlog. In die tijd werd het gebruikt om banden, tenten, poncho's en andere militaire benodigdheden te maken. Het werd zelfs gebruikt om papiergeld te verdienen in de Verenigde Staten.

Het is licht ontvlambaar, het brandt in plaats van te smelten. Het is vrij elastisch; Het is erg sterk, het is goed bestand tegen insecten, dieren, schimmels en veel chemicaliën.

Het heeft veel commerciële toepassingen in synthetische vezels, zoals vloerbedekkingen en rubberen versterkingen; Het wordt ook gebruikt voor het modelleren van auto-onderdelen, met name het motorcompartiment, en in elektrische apparatuur, tandenborstels, tapijten, nylon kousen en kledingstoffen..

Vast nylon wordt ook gebruikt voor het maken van haarborstels en mechanische onderdelen, zoals schroeven en tandwielen. Nylon harsen worden gebruikt in sommige voedselverpakkingen; vooral in die die in zakken voor de oven en in worst en vleesverpakkingen komen.

Plastic verbindingen

Dit is de naam die wordt gegeven aan kunststoffen die zijn versterkt met verschillende vezels om ze elastischer en sterker te maken. Een voorbeeld zijn de mengsels tussen polymeren en kolen, die een licht materiaal creëren dat dient om dingen efficiënt te transporteren met brandstof.

Deze verbindingen worden steeds vaker gebruikt, met name in de lucht- en ruimtevaartindustrie. De Airbus A360 en de Boeing 787-vliegtuigen zijn gemaakt van 50% plastic compound. Het enige dat voorkomt dat het meer wordt gebruikt, vooral bij de vervaardiging van voertuigen, is de hoge prijs.

polyester

Dit materiaal wordt veel gebruikt in de textielindustrie; De meeste kleding heeft polyesterkwaliteit. Er zijn sommige rassen die zelfs biologisch afbreekbaar zijn, hoewel de meeste dat niet zijn.

Naast kleding worden veel stoffen geweven in polyester gebruikt in huismeubilair en woninginrichting. Polyester is te vinden op shirts, broeken, jassen, hoeden, lakens, quilts, kussens, vullingen, gestoffeerde meubels en handdoeken. Industrieel polyester wordt gebruikt om velgen, veiligheidsgordels te versterken en om sterk absorberende kunststoffen te versterken.

Dit materiaal wordt ook gebruikt om onder andere flessen, kano's, kabels en hologrammen te maken. Bovendien wordt het gebruikt als afwerking voor houtproducten, zoals gitaren, piano's en jachtinterieurs.

Polyester is zeer goed bestand tegen vlekken; de enige kleurstoffen die het kunnen verven zijn de zogenaamde dispersiekleurstoffen. In veel kansen worden combinaties tussen polyester en natuurlijke vezels gemaakt om verschillende resultaten te verkrijgen. Het mengsel tussen polyester en katoen, polykatoen, is bijvoorbeeld een sterk weefsel dat bestand is tegen rimpels en dat niet krimpt.

Zelfherstellend materiaal

Deze nieuwe materialen die worden ontwikkeld, hebben de capaciteit om schade te herstellen die in andere gevallen als onherstelbaar kan worden beschouwd. Ze werden ontdekt in de vroege jaren 2000.

Polymeren zijn niet het enige materiaal dat zichzelf kan repareren, maar ze zijn het meest efficiënt. Het betreft zeer ingewikkelde ontwerpen en het is moeilijk om ze te fabriceren, maar bij reparatie zijn ze duurzamer dan andere polymeren. Er wordt verwacht dat meer en meer worden gebruikt in coatings, elektronica en transport.

Koolstofvezel

Het is een versterkte kunststof, sterk en licht, met koolstofvezel. Koolstofvezel kan duur zijn om te produceren, maar het wordt veel gebruikt in de automobiel-, lucht- en ruimtevaart, civiele techniek, sportartikelen en andere technische toepassingen.

Het is stijf maar tegelijkertijd vormbaar en heeft een goede weerstand tegen hoge temperaturen. 

kevlar

Kevlar is een zeer sterk plastic. Het heeft zeer gewilde eigenschappen, omdat het is gemaakt van vezels die sterk met elkaar zijn geperst. Het is een bekend nylon, wordt beschouwd als een superpolymeer en werd in de jaren 70 geïntroduceerd op de markt.

Het is een zeer sterk materiaal, maar relatief licht. Het smelt niet en wordt alleen ontleed bij een temperatuur hoger dan 450 ° C; de kou beschadigt het ook niet, het kan temperaturen tot -196 ° C overleven. Bestand tegen aanvallen van verschillende chemicaliën en vocht tast het niet aan.

Kevlar is een uitstekend anti-ballistisch materiaal, omdat het moeilijk is voor een kogel of een mes om door de vezels te gaan. Het is sterker dan staal, zoals modern pantser, maar lichter en flexibeler dan staal.

Andere toepassingen van Kevlar zijn onder meer de productie van fietsbanden, zeilboten en drumpartijen voor muziekbatterijen.

lycra

Lycra of spandex is een vezel waarvan bekend is dat deze uitzonderlijk elastisch is; Het kan tot 5 keer groter worden. Zijn meest waardevolle eigenschappen zijn dat het ondanks het uitrekken zijn originele formaat terugkrijgt en sneller droogt dan andere stoffen. Het is sterker en duurzamer dan rubber en werd uitgevonden in de jaren 50.

Vanwege zijn elasticiteit en sterkte, wordt het gebruikt in vele kledingartikelen, vooral in de sport. Fietsbroeken, badpakken om te zwemmen, skibroeken, triatlonpakken en waterpakken zijn slechts enkele van de meest voorkomende toepassingen. Andere toepassingen zijn onder meer in ondergoed, badpakken, handschoenen en lycra.

Slimme reactieve polymeren

Synthetische gommen en gel kunnen hun vorm aanpassen in reactie op externe stimuli; Dit betekent dat ze reageren op veranderingen in de omgeving. Deze mogelijkheid is erg handig omdat het kan helpen bij het ontwerpen van andere intelligente materialen, zoals sensoren en alarmen. Wanneer zelfherstellende technologie aan deze vergelijking wordt toegevoegd, kunnen de resultaten in veel bedrijfstakken een belangrijk gebruik hebben.

Deze materialen kunnen gevoelig zijn voor veranderingen in temperatuur, vochtigheid, pH, lichtintensiteit en magnetische en elektronische velden. Ze kunnen hun kleur, transparantie of zelfs hun vorm wijzigen.

Ze worden gebruikt in biomedische engineering, hydrogels en biologisch afbreekbare verpakkingen.

acryl

Het werd ontwikkeld in de jaren 40. Het is sterk, licht en warm, daarom wordt het vaak gebruikt in truien, als meubelstoffering, in tapijten en voor het afdekken van laarzen en handschoenen. Het is zo zacht dat het aanvoelt als wol; Na een correcte procedure te hebben gevolgd, kan deze worden gebruikt om andere stoffen zoals katoen na te bootsen. Soms wordt het gebruikt als een vervanging voor kasjmier dat duurder is.

Het acryl is zeer duurzaam en resistent. Accepteert de kleur heel goed, heeft geen problemen bij het wassen en is meestal hypoallergeen. Wat betreft kleding, wordt het meestal gebruikt bij de vervaardiging van kousen, sjaals en hoeden. Bovendien wordt het gebruikt in breigarens, vooral in haakwerk.

referenties

1. Wat zijn enkele voorbeelden van synthetische materialen? Vragen en antwoorden Hersteld van reference.com.
2. Vijf synthetische materialen met de kracht om de wereld te veranderen (2015). Het gesprek. Opgehaald van theconversation.com.
3. Nylons (Polyamide) (2017) Plastipedia. Teruggeplaatst van bpf.com.uk.
4. Deel 8: Verven met dispersiekleurstoffen. (1981). AATC. Hersteld van books.google.com.
5. Home Comforts: The Art and Science of Keeping House. (2005) Simon en Schuster. Hersteld van books.google.com.
6. (2016) Leg dat uit. Teruggeplaatst van explainthatstuff.com.
7. Smart Polymers voor Bioseparation and Bioprocessing (2001) CRC. Hersteld van books.google.com.
8. Kevlar® merk. Beter, sterker en veiliger. Hersteld van dupont.com.
9. Productietechnologie: materialen, processen en apparatuur (2011). Boca Raton, Florida. Verenigde Staten CRC. Hersteld van books.google.com.